Peregrine connaît une anomalie qui l’empêchera d’aller sur la Lune

Article initialement publié le 8 janvier et mis à jour les 9, 10, 12, 13, 14 et 16 janvier.

La mission Peregrine 1 à destination de la Lune a décollé avec succès ce 8 janvier à bord du nouveau lanceur Vulcan.

Mais Peregrine a connu un souci lors de ses premières heures de vie.

Après la séparation lanceur, Peregrine a bien envoyé ses premières télémétries.

Après une activation réussie des systèmes de propulsion, Peregrine est entré dans un état opérationnel nominal. Malheureusement, une anomalie s’est alors produite, ce qui a empêché Peregrine d’atteindre une orientation stable vers le Soleil, et donc empêchant le panneau solaire de recharger la batterie à bord.

Le niveau de charge de la batterie devenant très bas et mettant en péril la mission, l’équipe de mission d’Astrobotic a réussi à envoyer une manœuvre improvisée pour réorienter le panneau solaire de Peregrine vers le Soleil, permettant la batterie de se charger à nouveau.

Des investigations ont été rapidement menées pour déterminer l’origine de l’anomalie et son impact.

A 19h03 heure de Paris, la mauvaise nouvelle est arrivée sur X (Twitter) :

Malheureusement, il semble que la défaillance du système de propulsion entraîne une perte critique de carburant. L’équipe s’efforce de stabiliser cette perte, mais compte tenu de la situation, nous avons priorisé la maximisation de la science et des données que nous pouvons capturer. Nous évaluons actuellement les profils de mission alternatifs qui peuvent être réalisables pour le moment.

En résumé, Peregrine a perdu trop de carburant pour tenter un alunissage. Ils espèrent pouvoir faire quelques analyses scientifiques avec des instruments embarqués mais l’objectif principal n’est pas atteint.

Space is hard.

Mise à jour du 9 janvier

Le 8 janvier vers 22h00 heure e Paris, Astrobotic a publié une photo prise par une caméra embarquée reçue un peu plus tôt. La caméra est montée sur le plateau portant des instruments et montre de la MLI (Multi Layer Insulation, isolant multi-couches) déchirée, qui confirme pour eux un souci avec le système de propulsion.

L’annonce précise que  » la batterie du lander est maintenant complètement chargée, et nous utilisons la puissance existante de Peregrine pour effectuer autant d’opérations de charges utiles et de l’atterrisseur que possible« .

Le 9 janvier vers 3h00 heure de Paris, nouvelle annonce :

« La fuite de propergol en cours fait que les propulseurs du système de contrôle d’attitude (ACS) fonctionnent bien au-delà de leurs cycles de vie attendus pour empêcher l’atterrisseur d’une chute incontrôlable. Si les propulseurs peuvent continuer à fonctionner, nous pensons que le lander pourrait continuer dans un état de pointage solaire stable pendant environ 40 heures de plus, en fonction de la consommation de carburant actuelle. »

« Actuellement, l’objectif est de rapprocher Peregrine le plus près de la Lune que l’on peut avant qu’il ne perde la capacité de maintenir sa position de pointage vers le Soleil et perde ensuite de la puissance« .

Annonce n°7 vers 18h00 heure de Paris :

« Peregrine est maintenant opérationnel depuis environ 32 heures. Du jour au lendemain, l’équipe a été confrontée à un autre problème de pointage du lander, mais continue de persévérer. L’atterrisseur a commencé à s’éloigner du Soleil et a réduit sa production d’énergie solaire. L’équipe a pu mettre à jour l’algorithme de contrôle et résoudre ce problème. Les batteries sont à pleine charge ».

« Compte tenu de la fuite de propergol, il n’y a malheureusement aucune chance d’atterrissage en douceur sur la Lune. Cependant, nous avons encore suffisamment de carburant pour continuer à faire fonctionner le véhicule comme un vaisseau spatial. L’équipe a mis à jour ses estimations et nous prévoyons actuellement de manquer de propulseur dans environ 40 heures à partir de maintenant, une amélioration par rapport à l’estimation de la nuit dernière. L’équipe continue de travailler pour trouver des moyens de prolonger la durée de vie opérationnelle de Peregrine. Nous sommes dans un mode de fonctionnement stable et effectuons les tests et les vérifications des charges utiles. Nous continuons de recevoir des données précieuses et de prouver les opérations de vol spatial pour les composants et les logiciels liés à notre prochaine mission d’atterrisseur lunaire, Griffin« .

Malgré les difficultés, Astrobotic est très transparent sur ce qu’il se passe. On peut les féliciter pour cela. L’équipe de la mission essaye de collecter un maximum de données de vol pour préparer les futures missions avant la fin de la mission au plus tard le 11 janvier.

Mise à jour 10 janvier

Vers 22h30 heure de Paris, Astrobotic a donné une mise à jour sur les investigations sur l’anomalie rencontrée. L’hypothèse privilégiée est une valve de mise sous pression d’hélium qui est restée ouverte et qui a mené à l’explosion d’un des réservoirs du système de propulsion.

« L’hypothèse actuelle d’Astrobotic concernant l’anomalie de propulsion de Peregrine est qu’une valve entre le système de pression à l’hélium et l’oxydant n’a pas réussi à se refermer après l’actionnement pendant l’initialisation. Cela a conduit à une ruée d’hélium haute pression qui a fait monter la pression dans le réservoir d’oxydation au-delà de sa limite de fonctionnement et a ensuite rompu le réservoir. Bien qu’il s’agisse d’une théorie de travail, un rapport d’analyse complet sera produit par un comité d’examen officiel composé d’experts de l’industrie une fois la mission terminée. Toutes les données disponibles sont téléchargées à partir de l’atterrisseur pour étayer cette évaluation.« 

Astrobotic a confirme le bon fonctionnement de Vulcan :

« La fusée Vulcan de l’ULA a inséré Peregrine dans la trajectoire translunaire planifiée sans problème. Rien n’indique que l’anomalie de propulsion s’est produite à la suite du lancement« .

Vers minuit heure de Paris, une nouvelle photo a été publiée par Astrobotic prise par la caméra située au bas de l’un des plateaux de charges utiles de Peregrine. Juste à gauche du centre de l’image on voit la charge utile DHL MoonBox couverte dans de la MLI, qui contient des centaines de milliers de messages des habitants de la Terre. Visible à sa droite de MoonBox et près du centre inférieur de la photo se trouve la capsule Pocari Sweat Lunar Dream Time d’Astroscale qui contient des messages d’enfants du monde entier. Le centre inférieur droit de l’image montre l’une des jambes d’atterrissage de Peregrine cachée par l’interface électrique qui connectait Peregrine avec le lanceur. En haut à droite, il semblerait que ce soit un artefact sur la photo et non un croissant de Terre.

Nouveau statut (n°10) le mercredi 10 janvier vers 17h00 CEST :

« Peregrine est opérationnel dans l’espace depuis 55 heures. Nous sommes à une distance approximative de 192 000 miles [~309 000 km] de la Terre, soit à 80% de la trajectoire vers la Lune. Bien que nous nous approchions, la Lune ne sera pas là. Nous restons sur notre trajectoire nominale pour la mission, qui comprend une boucle de phasage autour de la Terre. Cette boucle sort à une distance lunaire, pivote autour de la Terre, puis s’approche pour rencontrer la Lune. Cette trajectoire atteint la Lune dans environ 15 jours après le lancement« .

« Peregrine continue de fuir mais reste stable sur le plan opérationnel et continue de recueillir des données précieuses. Nous estimons que nous manquerons de carburant dans environ 35 heures, une amélioration par rapport à la mise à jour d’hier. L’équipe travaille 24 heures sur 24 pour générer des options pour prolonger la durée de vie du vaisseau spatial « .

Mise à jour du 12 janvier

Le 11 janvier un peu après minuit puis vers 16h (heure de Paris), Astrobotic a publié de nouvelles informations.

Ce qui avait été pris comme un artefact sur la seconde photo publiée, ce serait bien la Terre.

« Peregrine reste stable et complètement chargé. Le vaisseau spatial continue de transmettre des données précieuses. Nous sommes maintenant à 200 000 miles [~321870 km] de la Terre, ce qui représente environ 84% du chemin vers la distance lunaire« .

Peregrine est entrée dans une période de 9 heures prévue de perte de signal. La communication avec le lander a été reprise ensuite.

« Nous avons reçu avec succès des données des 9 charges utiles conçues pour communiquer avec l’atterrisseur. Les 10 charges utiles nécessitant de l’énergie l’ont reçue, tandis que les 10 charges utiles restantes sont passives« .

La liste des charges utiles qui sont alimentées en électricité : le rover Iris, Colmena, le détecteur M42, LETS, NIRVSS, NSS, PITMS et les capteurs du sous-système de navigation OPAL et NDL [détails des charges utiles dans l’article Peregrine, première mission commerciale américaine pour la Lune].

Le 12 janvier vers 1h00 CET, 13e mise à jour du statut de la mission.

Astrobotic confirme que le rover Iris a envoyé de la télémétrie et particulièrement un message : « Bonjour la Terre ! » (en anglais) :

La NASA a également publié une évaluation scientifique préliminaire sur ces charges utiles : «Deux des charges utiles, NSS et LETS, effectuent des mesures de l’environnement de rayonnement dans l’espace interplanétaire autour de la Terre et de la Lune. Les deux instruments mesurent différentes composantes du spectre de rayonnement, qui fournissent des informations complémentaires sur l’activité des rayons cosmiques galactiques et la météo spatiale résultant de l’activité solaire. Ces données aident à caractériser l’environnement de rayonnement interplanétaire pour l’es humains et les électroniques. »

Astrobotic a refait une estimation à la hausse du temps restant de carburant à bord de l’atterrisseur avec une diminution du taux de fuite avec la pression baissant : 48 heures.

Peregrine fonctionne dans l’espace depuis 3 jours et demi. Il est maintenant à 225 000 miles [~362 100 km] de la Terre, soit 94% de la distance lunaire.

Mise à jour n°14 vers 18h00 CET : « Peregrine est maintenant opérationnel dans l’espace depuis plus de 4 jours. Le vaisseau spatial reste stable et opérationnel, et est actuellement dans une période de perte de signal prévue pendant environ une heure et demie. Le taux de fuite sur Peregrine a continué de ralentir et le vaisseau spatial devrait maintenant avoir 52 heures de carburant. Nos ingénieurs continuent de travailler sur des solutions pour prolonger l’espérance de vie et il y a un optimisme croissant que Peregrine pourrait survivre beaucoup plus longtemps que l’estimation actuelle.« 

Les 5 petits robots COLMENA de l’agence spatiale mexicaine ont renvoyé des données et deviennent les premières charges utiles mexicaines à fonctionner dans l’espace cis lunaire.

Mise à jour n°15 d’Astrotic vers 1h00 CET le 13 janvier :

«  Peregrine reste opérationnel à environ 238 000 miles de la Terre, ce qui signifie que nous avons atteint une distance lunaire ! Comme nous l’avons publié dans la mise à jour n°10, la Lune n’est plus là où se trouve actuellement le vaisseau spatial (voir graphique). Notre trajectoire d’origine nous a fait arriver sur la Lune le 15e jour après le lancement. Nos estimations de propergols nous font actuellement manquer de carburant avant cette barre des 15 jours, cependant, nos ingénieurs sont toujours optimistes quant à l’extension de l’espérance de vie de Peregrine« .

Mise à jour du 14 janvier

Selon la mise à jour n°16 d’Astrobotic vers 21h30 CET le 13 janvier, la dernière évaluation de la trajectoire de Peregrine montre que « le lander est maintenant sur une trajectoire vers la Terre où il brûlera probablement dans l’atmosphère terrestre« . « La fuite de propergol a considérablement ralenti au point où elle n’est plus la priorité absolue de l’équipe« .

Mise à jour 16/01/2024

Astrobotic dans sa mise àjour n°17 du 14 janvier a indiqué : « En collaboration avec la NASA, nous avons reçu des contributions de la communauté spatiale et du gouvernement américain sur la ligne de conduite la plus sûre et la plus responsable pour mettre fin à la mission de Peregrine. La recommandation que nous avons reçue est de laisser la sonde brûler lors de sa rentrée dans l’atmosphère terrestre. Puisqu’il s’agit d’une mission commerciale, la décision finale de la trajectoire de vol finale de Peregrine est entre nos mains. En fin de compte, nous devons équilibrer notre propre désir d’étendre la vie de Peregrine, d’exploiter des charges utiles et d’en savoir plus sur le lander, avec le risque que notre atterrisseur endommagé puisse causer un problème dans l’espace cis lunaire. À ce titre, nous avons pris la décision difficile de maintenir la trajectoire actuelle du lander pour rentrer dans l’atmosphère terrestre. En mettant fin de manière responsable à la mission de Peregrine, nous faisons notre part pour préserver l’avenir de l’espace cis lunaire pour tous.«  

[…]

«  Le vaisseau spatial fonctionne dans l’espace depuis 6 jours et 16 heures, et Peregrine continue d’avoir une fuite de carburant, mais maintenant à un rythme très lent. Hier après-midi, nous avons testé pour la première fois l’un des moteurs principaux. Nous avons obtenu un allumage de 200 millisecondes et acquis des données indiquant que Peregrine pourrait avoir une capacité de propulsion du moteur principal. Cependant, en raison de l’anomalie, le rapport carburant / oxydant est bien en dehors de la plage de fonctionnement normale des moteurs principaux, ce qui rend des allumages contrôlés de longue durée impossibles. L’équipe prévoit que le vaisseau spatial a suffisamment de carburant restant pour maintenir le pointage vers le Soleil et effectuer de petites manœuvres« .

[…]

« Astrobotic a conçu et fabriqué le matériel, les avioniques, les logiciels et les architectures système qui ont tous fonctionné comme prévu dans l’espace. Toutes les charges utiles conçues pour s’allumer et communiquer l’ont fait, et ont même atteint des objectifs scientifiques. Bien que nous pensions qu’il est possible pour le vaisseau spatial de fonctionner pendant plusieurs semaines de plus et aurait pu potentiellement augmenter son orbite pour manquer la Terre, nous devons prendre en considération l’état anormal du système de propulsion et utiliser la capacité embarquée du véhicule pour mettre fin à la mission de manière responsable et sûre« .

Mise à jour n°18 d’Astrobotic du 15 janvier :

 » Peregrine est opérationnel dans l’espace depuis 7 jours et 13 heures. Le vaisseau spatial continue d’être réactif, opérationnel et stable, et reste sur sa trajectoire précédemment signalée vers l’atmosphère terrestre. La fuite de propergol causée par l’anomalie s’est pratiquement arrêtée. L’équipe continue de travailler avec la NASA et les agences gouvernementales américaines pour évaluer la trajectoire finale où il est prévu que le lander se désintègre. Peregrine est maintenant à environ 218 000 miles [~358 800 km] de la Terre« .

« Cette photo a été prise dans l’espace aujourd’hui, avec une caméra sur l’un des ponts de charge utile de Peregrine. Il s’agit de la même vue de caméra que la première photo que nous avons reçue du vaisseau spatial le 8 janvier 2024« .